纳米晶介孔TiO₂由于规整的孔道结构、窄的孔径分布以及高的孔隙率,在光、电等领域具有潜在的应用前景。但是,单纯介孔TiO₂的稳定性较低,晶化度较差,导致光生载流子的分离效率较低。为拓展介孔TiO₂的应用,设计合成介孔TiO₂复合材料具有重要意义。本文在大孔径有序介孔TiO₂的基础上,设计合成了一系列TiO₂复合材料。我们以介孔TiO₂薄膜为基底,采用电泳沉积技术制备了介孔TiO₂/SWCNTs薄膜电极,发现其光电转换效率显著提高;利用β-环糊精（CD）和CNTs之间的范德华力以及相邻β-CD之间的氢键作用,制备了MWCNT-β-CD复合材料;利用β-CD的自组装行为在太阳光诱导下构筑了线状TiO₂-β-CD-MWCNT复合体,将其构筑的夹心结构染料敏化光阳极组装成电池,发现其光电转换效率明显提高;采用水热方法使酸处理的SWCNTs通过表面的-COOH与TiO₂表面的-OH发生作用,得到了键合型TiO₂-SWCNTs复合体,其光催化活性明显优于Degussa P25;采用原位合成的方法首次制备了多孔径介孔TiO₂-ZrO2复合材料,展示了良好的光催化活性和超亲水性;以介孔TiO₂为宿主,首次利用纳米铸造方法制备了双功能介孔TiO₂/α-Fe2O3复合体,它结合了介孔TiO₂优异的光催化性能和α-Fe2O3良好的吸附性能,实现了同步吸附和光催化氧化,达到了一次性有效去除砷污染物的目的,该复合体具有很高的稳定性,循环使用多次其性能几乎不变。